KR20060058985A - Float type level meter using the encoder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔코더를 이용한 플로트식 수위계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수지등의 수면(수위)변화에 의한 상·하 직선운동을 수위계풀리에 의해서 원운동으로 변환하여 광학식 엔코더에 의해 수위를 측정할 수 있도록 구성된 것이며, 특히 파랑(물결)과 같은 일시적인 수면의 변동에 영향을 받지 않고 기계적으로 정확한 수면의 수위를 측정할 수 있도록 수위계 풀리의 회전력을 엔코더에 전달하는 커플러에 유격조정부가 형성되도록 하여 일정수위 변동에 따른 수위계풀리의 회전이 상기 유격조정부의 간격만큼 공회전되어 엔코더에 전달되지 않도록 함으로써 수위측정의 오차를 줄일 수 있고, 저수지의 특성이나 파랑의 규모에 따라 유연하게 유격의 간격을 조절하여 적용할 수 있는 플로트식 수위계에 관한 것이다.The present invention relates to a float level gauge using an encoder, and more specifically, to convert a linear motion of a reservoir (water level) such as a reservoir into a circular motion by a level gauge pulley to measure a water level by an optical encoder. In order to measure mechanically accurate water level without being affected by temporary water fluctuation such as blue wave, the gap adjustment part is formed in the coupler that transmits the rotational force of the water gauge pulley to the encoder. The rotation of the water gauge pulley according to the water level change is idled by the gap adjustment part so that it is not transmitted to the encoder, thereby reducing the error of the water level measurement, and flexibly adjusting the gap gap according to the characteristics of the reservoir or the magnitude of the wave. It is about float level gauge which can be done.
플로트식 수위계, 엔코더, 타이밍벨트, 유격커플러Float level gauge, encoder, timing belt, play coupler
Description
도 1은 본 발명에 따른 수위계의 주요부에 대한 개략적인 사시도,1 is a schematic perspective view of the main part of the water gauge according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 수위계의 조립시의 정면도,2 is a front view of the assembly of the water gauge according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 수위계에 풀리의 회전력을 전달하는 회전력 전달계통의 주요부분에 대한 일부 발췌 분해사시도,Figure 3 is an exploded perspective view of a part of the main portion of the rotational force transmission system for transmitting the rotational force of the pulley to the water gauge according to the present invention,
도 4 내지 도 6은 풀리의 회전력 전달계통에 구비된 가변유격커플러의 각 구성에 대한 배면사시도,4 to 6 is a rear perspective view of each configuration of the variable play coupler provided in the rotational force transmission system of the pulley,
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 가변유격커플러의 조립상태도,7 to 9 is an assembled state of the variable play coupler according to the present invention,
도 10 및 도 11은 가변유격커플러의 유격조정에 따른 전·후상태도,10 and 11 is a front and rear state diagram according to the clearance adjustment of the variable play coupler,
도 12는 본 발명에 따른 수위계의 사용상태도이다.12 is a state diagram used in the water gauge according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명※ Brief description of symbols for the main parts of the drawings
5 : 와이어 7 : 플로트(float)5: wire 7: float
10 : 풀리 20 : 가속기어부10: pulley 20: accelerator gear
21,22,23 : 동력전달축 24, 25, 26, 27: 제1,2,3,4 타이밍기어21, 22, 23:
28, 29 : 벨트 30 : 가변유격커플러28, 29: belt 30: variable play coupler
31 : 1차커플러 32 : 유격조정쇠31: primary coupler 32: clearance adjustment
33 : 2차커플러 34a : 안내돌기33:
34b : 끼움돌기 34c : 나사고정부34b: fitting 34c: screw fixing
35 : 유격조정부 35a :슬라이드부35:
36 : 안내면 37 : 관통공36: guide surface 37: through hole
38 : 나사고정홈 39 : 고정나사38: screw fixing groove 39: fixing screw
40 : 엔코더 45 : A/D컨버터40: encoder 45: A / D converter
50 : 수위표시장치 A : 수위계50: water level display device A: water level meter
B : 베이스부재 C : 브라켓트B: Base member C: Bracket
본 발명은 엔코더를 이용한 플로트식 수위계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풀리의 회전속도가 가속기어부에 의해 일정속도로 가속되어 엔코더에 전달됨으로써 수위 측정시 정밀한 수위값 검출이 가능하도록 하고, 수면의 파랑에 의한 일시적인 유동시에 엔코더에 그 유동량이 전달되지 않도록 여유 유격이 구비된 커플러가 구비되어 이루어지는 엔코더를 이용한 플로트식 수위계에 관한 것이다.The present invention relates to a float level gauge using an encoder, and more particularly, the rotational speed of the pulley is accelerated at a constant speed by the accelerator gear to be transmitted to the encoder, so that the accurate level value can be detected when measuring the water level, and the blue of the water surface. The present invention relates to a float level gauge using an encoder provided with a coupler having a clearance gap so that the flow amount is not transmitted to the encoder during a temporary flow.
종래 댐이나 저수지 등에서는 저수량의 효율적인 관리를 위해 수위계를 이용한 수위 측정이 이루어지고 있으며, 이러한 수위측정에 사용되는 종래 수위계는 플로트식 형태의 수위계가 주로 사용되고 있다.In the conventional dams and reservoirs, water level measurement is performed using a water level meter for efficient management of low water volume, and a float type water level meter is mainly used as a conventional water level meter used for such a water level measurement.
즉, 종래 사용중인 플로트식 수위계의 경우, 수면에서 수위의 변화에 따라 승강되는 플로트와, 상기 플로트에 와이어가 연결되어 플로우트의 승강에 따라 회전되는 풀리와, 상기 풀리의 회전속도를 일정한 전기적 신호로 감지하는 엔코더와, 상기 엔코더의 신호를 받아 식별이 가능한 수치로 변환하여 표시하는 컨버터와 표시장치로 구성되어 저수지나 댐 수위를 측정 관측할 수 있도록 구성되었다.That is, in the case of the float type water gauge used in the prior art, a float which is elevated according to the change of the water level at the water surface, a pulley which is connected to the float and is rotated according to the elevation of the float, and the rotational speed of the pulley is a constant electrical signal. It consists of an encoder for sensing, a converter for converting and displaying the signal of the encoder into an identifiable value and configured to measure and observe the reservoir or dam level.
그러나, 종래의 엔코더를 이용한 플로트식 수위계의 경우, 엔코더를 이용한 정밀한 측정이 가능함에도 불구하고 풀리축에 직접 연동되는 메커니즘의 구조상 수위의 변동폭이 매우 크게 측정되어 나타나는 결과가 초래되었으며, 이로 인한 수위계측의 정밀한 데이터를 확보하는 것이 어려워 수위자료의 효용성을 반감시키는 결과를 초래하였다.However, in the case of the float level gauge using the conventional encoder, the variation of the water level is very large due to the structure of the mechanism directly linked to the pulley shaft, despite the precise measurement using the encoder. It is difficult to obtain accurate data of the data, resulting in the effectiveness of the water level data being halved.
또한, 종래 플로트식 수위계의 경우 바람이나 달의 인력, 기타 원인 등에 의해 수위계가 민감하게 작용하여 실제로 수위의 변화가 없음에도 불구하고 수위변동량을 나타나게 하여 정확하고 신뢰성 있는 수위데이터를 확보하는데 있어서 문제점으로 나타났다.In addition, in the case of the conventional float-type water gauge, the water gauge is sensitive to wind, lunar attraction, and other causes, so that the water level fluctuations appear despite the fact that there is no change in the water level, thereby ensuring accurate and reliable water level data. appear.
본 발명은 상술한 종래의 엔코더를 이용한 플로트식 수위계가 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 실제의 수위의 변동원인이 아닌 기타 주변 및 환경요인에 의한 수위변동에 민감하게 작용하는 것을 방지하여 신뢰성있는 수위 관측데이터의 확보가 가능하도록 함과 동시에 정밀한 수위데이타 확보가 가능하도록 하는 엔코더를 이용한 플로트식 수위계를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the problems of the above-described float type water meter using the encoder, and the present invention is sensitive to the water level fluctuations caused by other environmental and environmental factors rather than the actual cause of the water level fluctuation. The purpose of the present invention is to provide a float level gauge using an encoder which enables to ensure reliable level data while preventing reliable level observation data.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계는 수면위에 떠 있는 플로트와, 수위의 변화에 따른 상기 플로트의 승강으로 회전되도록 플로트와 연결된 와이어가 감겨 베이스부재 위에 설치된 풀리와, 상기 플로트의 승강에 따른 풀리의 회전량을 계측하여 저수지나 댐 등의 수위를 측정하도록 구성된 엔코더와 컨버터 및 수위표시장치가 구비되어 이루어진 것으로, 상기 풀리의 일측에는 풀리의 중심부에 연결된 동력전달축상에 설치되어 풀리의 회전량이 일정 속도비로 가속되어 상기 엔코더에 전달되도록 서로 다른 기어비를 갖는 복수개의 타이밍기어가 벨트로 순차적으로 연결되는 가속기어부가 구비되고, 상기 엔코더와 가속기어부의 최종 타이밍기어가 설치된 동력전달축에는 수면의 순간적인 유동에 따른 풀리의 회전량이 상기 엔코더에 전달되는 것을 방지할 수 있도록 상호 분리결합 가능한 구조로 이루어지되 상호 맞물리는 접촉부에는 소정의 여유공간부를 갖는 유격조정부가 마련된 가변유격커플러가 설치된 특징적인 구조로 이루어진다.In order to achieve the above object, the float level gauge using the encoder according to the present invention is a float floating on the surface of the water, and a wire connected to the float to be rotated by the lifting and lowering of the float according to the change of the water level and the pulley installed on the base member; And an encoder, a converter, and a water level display device configured to measure the amount of rotation of the pulley according to the ascending and descending of the float, and a water level display device. One side of the pulley has a power transmission shaft connected to the center of the pulley. It is installed in the acceleration gear unit is provided with a plurality of timing gears having different gear ratios sequentially connected to the belt so that the rotational amount of the pulley is accelerated at a constant speed ratio and transmitted to the encoder, the final timing gear of the encoder and the accelerator gear unit is provided The transfer shaft has a pool of instantaneous flow of water Jidoe rotation amount is made of a separate cross-coupled structure capable to prevent the transfer to the encoder contact portions engaging each other is made of a fit of the characteristic structure is the clearance provided to adjust the variable additional clearance coupler having a predetermined space provided.
특히, 상기 가변유격커플러는 최종 타이밍기어측의 동력전달축상에 설치되고 그 일측면에 나사결합공이 구비된 안내면이 원주방방향으로 일정길이 형성된 안내 돌기가 상호 대칭되게 양측에 구비된 1차커플러와, 상기 엔코더측의 동력전달축상에 설치되고 상기 1차커플러와 대향되는 면에 일정길이로 돌출된 끼움돌기가 상호 대칭되도록 양측에 각각 형성된 2차커플러로 구성되고, 상기 1차커플러와 2차커플러의 사이에는 상기 1차커플러의 양측 안내돌기상의 안내면에 안착된 후 나사고정되어 상기 2차커플러의 끼움돌기와 1차커플러의 안내돌기 사이의 유격조정부의 간격을 조정할 수 있도록 구성된 슬라이드부가 구비된 유격조정쇠가 끼움 설치되어 저수지나 댐 등의 수위측정지역의 환경에 따라 변동하는 수면의 유동량을 고려하여 유격조정부를 조정하여 정밀한 수위측정이 가능하도록 한다.In particular, the variable play coupler is provided on the power transmission shaft of the final timing gear side and the guide coupler is provided on both sides symmetrically with each other the guide projections having a predetermined length in the circumferential direction is provided with a screw coupling hole on one side thereof; And a secondary coupler installed on each side of the encoder so as to be symmetrical to each other so that the fitting protrusions protruding at a predetermined length on the surface opposite to the primary coupler are symmetrical to each other, the primary coupler and the secondary coupler. The clearance adjustment part provided with a slide part configured to be seated on the guide surfaces on both side guide protrusions of the primary coupler and then screwed to adjust the gap between the gap adjustment part between the fitting protrusion of the secondary coupler and the guide protrusion of the primary coupler. The fittings are installed in consideration of the flow rate of the surface of the water, which varies depending on the environment of the water level measurement area such as reservoir or dam. Adjust to make precise water level measurement.
또한, 상기 유격조정쇠는 1차커플러와 결합 및 결합된 후 유격조정이 용이하도록 외주연에 상호 대칭되는 양측 방향에 구비된 슬라이드부의 외주연측에서 회전방향으로 소정의 깊이만큼 오목하게 가공되어 일정변위의 길이를 갖는 나사고정부가 구비되고, 상기 나사고정부에는 상기 1차커플러의 안내돌기의 안내면 외주연에 안착된 후 고정나사의 해제후 안내면의 변위이내에서 일정각도만큼 유격조정쇠를 회전시켜 유격조정부의 간격을 간단하게 조정할 수 있도록 하는 관통공이 형성된 특징적인 구조로 이루어진다.
In addition, the clearance adjuster is coupled to the primary coupler and is recessed by a predetermined depth in the rotational direction at the outer peripheral side of the slide portion provided on both sides symmetrical to the outer periphery so as to facilitate the clearance adjustment to a certain displacement. A screw fixing part having a length of is provided, and the screw fixing part is seated on the outer peripheral edge of the guide surface of the guide coupler of the primary coupler, and then rotates the clearance adjuster by a certain angle within the displacement of the guide surface after release of the fixing screw. It has a characteristic structure in which a through hole is formed to easily adjust the gap between the clearance adjusting part.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계의 구성에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of a float type water meter using an encoder according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계는 종래 수위계의 단점 을 극복하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 상세한 설명에서는 종래의 공지된 기술에 대해서 그 설명을 생략하고 본 발명의 특징적인 구성에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.That is, the float-type water gauge using the encoder according to the present invention is devised to overcome the disadvantages of the conventional water level meter, the detailed description of the present invention omits the description of the known art in the characteristic configuration of the present invention Only the details will be described.
도 1은 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계에 있어서 본 발명의 특징부에 대한 조립시의 외관사시상태를 도시하고 있으며, 도 2는 풀리(10)에 와이어(5)가 감기고, 이 와이어(5)의 일단에 플로트(7)가 결합되며, 엔코더(40)측으로 A/D컨버터(45)와 수위표시장치(50)가 결합되는 정면도를 개략적으로 도시하고 있으며, 도 3은 도 1에서 풀리(10)의 회전력 전달계통을 알아보기 쉽도록 일부구성을 분리 도시한 발췌도이다.Fig. 1 shows an external perspective state at the time of assembling the features of the present invention in a float level gauge using an encoder according to the present invention, and Fig. 2 shows a wire 5 wound around the
본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계(A)는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스부재(B)의 상면 일측에 복수의 브라켓트(C)에 의해 고정 지지되어 자유자재로 회전 가능하게 풀리(10)가 설치되고, 상기 풀리(10)의 외주연에는 일정길이의 와이어(5)가 감긴 상태에서 와이어의 양단중 일측에 수면위에 부상되는 플로트(7)가 설치되고, 이 플로트(7)의 반대측 와이어(5)에는 일정무게의 추(도시안됨)가 매달리는 구성으로 이루어져, 상기 풀리(10)의 회전량을 계측하여 저수지나 댐 등의 수위를 측정할 수 있도록 풀리(10)의 일측에 설치된 동력전달축에 연결 설치되는 엔코더(40)와, 상기 엔코더(40)에서 감지된 전기적인 신호를 변환하는 A/D컨버터(45)와, 상기 A/D컨버터(45)에서 변환된 값이 표시되는 수위표시장치(50)가 설치되는 기본적인 구성을 포함하여 이루어진다.Float-type water gauge (A) using the encoder according to the present invention, as shown in Figure 1, is fixedly supported by a plurality of brackets (C) on one side of the upper surface of the base member (B) pulley rotatably freely ( 10) is installed, the float (7) floating on the water surface on one side of both ends of the wire in the state in which the wire (5) of a predetermined length is wound on the outer periphery of the pulley (10), The opposite side of the wire 5 is configured to hang a weight (not shown) of a constant weight, installed on one side of the
상술한 기본적인 구성을 포함하여 이루어지는 본 발명은 특히, 상기 풀리 (10)와 엔코더(40) 사이에 설치되어 풀리(10)의 회전량을 일정비로 가속시켜 엔코더(40)에 신호를 보내도록 하는 가속기어부(20)가 구비된 특징을 갖으며, 상기 가속기어부(20)의 말단에는 수면의 유동(fluctuation)에 의한 플로트의 순간적인 상하 이동시 그 유동량에 따른 풀리(10)의 회전량이 엔코더(40)에 전달되지 않도록 하는 가변유격커플러(30)가 구비된 특징적인 구성을 포함하여 이루어진다.The present invention including the above-described basic configuration, in particular, the accelerator is provided between the
상기 가속기어부(20)는 서로 다른 직경을 갖는 크고 작은 복수개의 타이밍기어(24)(25)(26)(27)가 별도의 동력전달축(21)(22)(23)에 설치되어 순차적으로 벨트(28)(29)로 연결되어 회전량이 작은 풀리(10)의 속도를 한층 가속시켜 엔코더(40)가 연결된 동력전달축(23)에 증가된 회전수를 제공하므로써 증가돈 회전수를 통해 미세한 회전량까지 측정할 수 있도록 구성된다.The
상기 가속기어부(20)의 구성을 도 3을 참조하면서 더욱 상세히 설명하면, 상기 풀리(10)의 일측 중앙부에 설치된 동력전달축(21)상에 외주연에 일정 피치를 갖는 기어가 가공되어 풀리(10)와 일체로 회전될 수 있도록 제 1타이밍기어(24)가 설치되고, 상기 제 1타이밍기어(24)와 벨트(28)로 연결되어 제 1타이밍기어(24)의 속도에 비해 가속된 속도로 회전되도록 제 1타이밍기어(24)보다 작은 직경으로 형성되어 제 1타이밍기어(24)의 하단에 일측 브라켓트(C)에 회전가능하도록 고정 설치된 동력전달축(22)의 선단부에 제 2타이밍기어(25)가 설치되며, 상기 제 2타이밍기어(25)가 구비된 동일 동력전달축(22)상에 제 2타이밍기어(25)보다 큰 직경을 갖으며 외주연에 일정 피치를 갖는 기어가 형성된 제 3타이밍기어(26)가 연속 설치되고, 상기 제 3타이밍기어(26)와 벨트(29)로 연결되어 풀리(10)의 회전력이 최종적 으로 엔코더(40)가 설치된 동력전달축(23)에 전달되도록 그 축(23)의 일단에 상기 제 3타이밍기어(16)보다 소구경으로 이루어져 증가된 회전수를 전달하도록 하는 제 4타이밍기어(27)가 설치된 구성으로 이루어진다.The configuration of the
이와 같이 서로 다른 기어수를 갖는 복수개의 타이밍기어로 구성된 가속기어부(20)는 수위의 승강에 따른 풀리(10)의 회전량이 크지 않기 때문에 이를 더욱 많은 회전수로 가속 증대시켜 증가된 회전수를 통해 수위의 정밀한 측정과 유격조정이 가능하도록 구성된 것이다.As such, the
한편, 본 발명의 또 다른 특징부는 상기 동력전달축(23)상에서 상기 제 4타이밍기어(27)와 엔코더(40) 사이에 설치되어 최종적으로 풀리(10)의 회전력이 전달된 제 4타이밍기어(17)로부터 엔코더(40)에 전달되는 회전량을 소정의 범위 이내에서 전달되지 않도록 하기 위해 소정의 여유공간부인 유격조정부가 구비될 수 있는 구조를 갖는 가변유격커플러(30)가 설치된다.On the other hand, another feature of the present invention is installed between the
상기 가변유격커플러(30)는 저수지나 댐 등의 수위의 상승과 하강이 일정시간을 두고 완만하게 이루어지는 주기를 감안하여 순간적으로 바람이나 달의 인력, 기타 환경요인 등 실제의 저수량의 변화를 동반하지 않은 순간적인 수면의 파상적인 변동으로 플로트(7)가 승강하여 풀리(10)가 회전되는 경우, 이때 풀리(10)의 회전력(량)이 엔코더(40)에 전달되지 않도록 하여 정확한 수량데이터 확보가 가능하도록 하기 위해 구성된다.The
이와 같은 가변유격커플러(30)는 상기 제 4타이밍기어(27)측의 동력전달축(23)상에 설치되는 1차커플러(31)와, 엔코더(40)측의 동력전달축상에 2차커플러 (33)가 설치되어 상호 분리결합이 가능한 구조로 맞물려 있으며, 특히 상기 1차커플러(31)와 2차커플러(33)에는 안내돌기(34a)와 끼움돌기(34b)가 각각 구비되어 양측의 돌기가 상호 맞물리는 일측의 여유공간부에는 1차커플러(31)의 내면에 결합되는 유격조정쇠(32)가 끼움설치되어 유격조정부(35)의 간격을 조정할 수 있도록 구성된다.The
상기 가변유격커플러(30)의 특징적인 형상과 구조를 더욱 상세히 설명하기 위해, 도 4 내지 6에 1차커플러(31), 유격조정쇠(32), 2차커플러(33)의 배면 사시상태가 도시되어 있다.In order to explain in more detail the characteristic shape and structure of the
도면에 도시된 바와 같이, 상기 1차커플러(31)와 2차커플러(33) 및 유격조정쇠(32)로 구성되는 가변유격커플러(30)는 최종 타이밍기어(27)측의 동력전달축(23)에 설치되는 것으로, 상기 1차커플러(31)는 그 배면에 고정나사(39)가 결합되는 나사고정홈(38)이 구비되어 커플러의 외주연과 소정의 단차를 갖도록 형성된 안내면(36)이 구비된 안내돌기(34a)가 좌우 양측으로 상호 대칭되게 형성되며, 상기 안내면(36)의 일단부는 커플러의 외주연과 동일한 반경을 갖도록 외주연과 소정의 단차를 갖는 안내면(36)에 거의 직각으로 가공 형성된다.As shown in the figure, the
또한, 상기 2차커플러(33)는 엔코더(40)측의 동력전달축(23)상에 구비되어 상기 1차커플러(31)와 상호 접촉하는 전면에 일정길이로 전방 돌출된 끼움돌기(34b)가 상호 대칭되도록 양측에 각각 형성된 구조로 이루어진다.In addition, the
또한, 상기 1차커플러(31)와 2차커플러(33)의 사이에 끼움 설치되는 상기 유격조정쇠(32)는 상기 1차커플러(31)에 구비된 안내돌기(34a)의 안내면(36)에 안착 된 후 안내면(36)의 외주연측에서 고정나사(39)에 의해 1차커플러(31)와 일체로 결합되어져 유격조정쇠(32)의 후방에서 2차커플러(33)가 결합되어질 때, 상기 2차커플러(33)의 끼움돌기(34b)가 위치하는 유격조정쇠(32)의 일단과 1차커플러(31)의 안내돌기(34a) 일단 사이에 형성된 유격조정부(35)의 간격을 조정할 수 있는 특징적인 구조와 형상으로 이루어진다. In addition, the
즉, 상기 유격조정쇠(32)는 1차커플러(31)와 동일한 동력전달축상에 결합되는 것으로, 1차커플러(31)의 안내면(36)상에 안착된 후 소정의 회전변위 이내에서 좌우 슬라이딩되는 일정 변위의 슬라이드부(35a)가 좌우 양측에 대칭적으로 구비되고, 상기 슬라이드부(35a)의 중심부에는 원주방향으로 일정길이의 나사고정부(34c)가 오목하게 가공되고, 상기 나사고정부(34c)에는 상기 1차커플러(31)의 안내돌기(34a)의 안내면(36) 외주연에 상기 슬라이드부(35a)가 위치된 후에 안내면(36)에 형성된 나사고정홈(38)에 고정나사(39)가 결합되어 슬라이드부(35a)를 안내돌기(34a)상에 견고히 고정시키기 위한 관통공(37)이 형성되어 있다.That is, the
특히, 상기 관통공(37)은 유격조정쇠(32)가 1차커플러(31)에 고정된 상태에서 고정나사(39)를 이완시킨 후에 안내면(36)의 외주연상에 슬라이딩되는 슬라이드부(35a)를 소정의 허용된 범위, 즉 유격조정부의 여유공간부 내에서 일정각도만큼 회전시켜 2차커플러(33)의 끼움돌기(34b)가 결합되는 여유공간부의 간격을 간단하게 조정할 수 있도록 원주방향으로 일정길이 형성되어 있다.In particular, the through
이와 같이 구성된 가변유격커플러(30)의 조립상태가 도 7 내지 도 9에 상세히 도시되어 있다.The assembled state of the
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 1차커플러(31)의 안내돌기(34a)가 형성된 배면에 유격조정쇠(32)를 끼우되, 유격조정쇠(32)의 슬라이드부(35a)가 상기 안내돌기(34a)의 안내면(36) 상면에 안착되도록 위치시킨 후에 슬라이드부(35a)의 외주연측에 원주방향으로 형성된 나사고정부(34c)의 관통공(37)을 통해 고정나사(39)를 끼워 안내돌기(34a)의 안내면(36) 상면에 구비된 나사고정홈(38)에 고정나사(39)를 고정시켜 유격조정쇠(32)를 1차커플러(31)에 일체로 결합시킨다. First, as shown in FIG. 7, the
1차커플러(31)와 유격조정쇠(32)가 일체로 결합된 도 8의 상태에서 상기 유격조정쇠(32)의 배면에 2차커플러(33)를 끼움 결합시키는 것으로, 상기 2차커플러(33)의 끼움 결합은 1차커플러(31)와 유격조정쇠(32)가 결합되어 유격조정쇠(32)의 슬라이드부(35a)의 외측단과 1차커플러(31)의 안내돌기(34a)의 일측 선단부와의 사이에 형성된 유격조정부(35)의 공간부에 끼움돌기(34b)가 끼워지도록 2차커플러(33)를 밀착 결합시킴으로써 2차커플러(33)가 유격조정쇠(32)가 결합된 1차커플러(31)와 연결되며(도 9참조), 이렇게 가변유격커플러(30)가 결합구성되어 풀리(10)측에서 전달된 회전력이 1차커플러(31)와 2차커플러(33)를 통해 엔코더(40)측에 동력전달이 이루어질 수 있도록 구성되는 것이다.In the state of FIG. 8 in which the
이와 같이 구성된 1차커플러(31)와 유격조정쇠(32), 2차커플러(33)가 최종적으로 결합된 본 발명에 따른 가변유격커플러(30)는 도 10에 도시된 바와 같이, 2차커플러(33)의 끼움돌기(34b) 외측단과 1차커플러(31)의 안내돌기(34a) 외측단 사이에 소정의 여유공간부(H)를 갖는 유격조정부(35)가 형성되어 있기 때문에, 지속적으로 저수지나 댐 등의 수량이 증가 또는 감소하는 실제의 수량 변동시기가 아닌 순간적인 수면의유동시에 이 여유공간부(H)의 간격만큼 풀리(10)측에서 전달되는 회전력이 2차커플러(33)에 전달되기 전에 클리핑(clipping)이 이루어질 수 있도록 한다.The
한편, 1차커플러(31)의 안내돌기(34a) 상면에 결합된 고정나사(39)를 이완시키면, 안내돌기(34a)의 안내면(36)의 외주연에 결합된 유격조정쇠(32)가 약간 헐거워지게 되고, 이때 슬라이드부(35a)를 약간 회전시키면 관통공(37)의 변위 이내에서 유격조정쇠(32)가 좌우 이동이 가능하며, 유격조정쇠(32)를 일측으로 약간 회전시킨 후에 이완된 고정나사(39)를 다시 안내돌기(34a)의 안내면(36)에 견고하게 결합 고정시키면 헐렁해졌던 유격조정쇠(32)가 1차커플러(31)와 다시 일체로 결합된 상태가 되고, 유격조정쇠(32)의 일부 회전에 따라 슬라이드부(35a)의 외측단에 끼워졌던 2차커플러(33)의 끼움돌기(34b)도 유격조정쇠(32)의 이동량만큼 동일회전방향으로 이동되어 최초의 여유공간부가 H->h로 줄어든 상태가 되며, 이 여유공간부(h)내에서 풀리(10)측에서 전달되는 회전력이 2차커플러(33)에 전달되기 전에 클리핑(clipping)이 이루어지게 된다.Meanwhile, when the fixing
즉, 저수지나 댐 등의 수면의 유동의 크기에 따라 본 발명에 따른 수위계는 가변유격커플러(30)의 클리핑이 일어나는 변위를 조정할 수 있어 실제 설치되는 저수지나 댐 등의 주변 여건에 적합하게 설치가능하여 정밀한 수위측정이 가능한 구조로 이루어진다.That is, according to the magnitude of the flow of the surface of the reservoir or the dam, the water gauge according to the present invention can adjust the displacement in which the clipping of the
한편, 이하에서는 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 엔코더를 이 용한 플로트식 수위계(A)의 동작 및 작용에 대해 설명한다.On the other hand, the operation and action of the float-type water gauge A using the encoder according to the present invention having the above-described configuration will be described below.
본 발명에 따른 수위계의 풀리(10)는 원주의 크기가 1m로 구성되어, 수위의 변화에 따른 플로트(7)와 추의 상하 이동에 따라 와이어(5)가 감긴 풀리(10)가 회전을 하게 되며, 수위의 1m변화시 풀리가 1회전을 하도록 구성되어 있다.The
또한, 상기 풀리(10)의 회전에 따라 가속되어 증가된 회전수를 제공하도록 구성된 가속기어부(20)는 2조의 타이밍기어(24,25)(26,27)와 벨트(28)(29)로 구성되어, 제 1조인 제1 및 제 2타이밍기어(24)(25)의 타이밍 기어비가 10:3으로 구성되고, 제 2조인 제 3 및 제 4타이밍기어(26)(27)의 타이밍기어비는 9:3의 치차비율로 구성되어 풀리(10)의 회전력(량)이 엔코더(40)에 연결된 동력전달축(23)에 최종적으로 10배속 가속 및 증대된 회전수로 회전되어 가변유격커플러(30)를 통해 엔코더(40)에 전달된다.In addition, the
따라서, 수위의 1m변화에 따른 풀리(10)의 1회전시 엔코더(40)에 입력되는 동력전달축(22)의 회전수는 치차비에 해당하는 10배속으로 가속되어 10회전수가 전달되며, 엔코더(40)의 1회전은 풀리(10) 회전수의 1/10인 10cm(100mm)의 수위변화값을 측정할 수 있게 된다. Therefore, the rotation speed of the
한편, 엔코더(40)와 최종 타이밍기어(17) 사이에 설치된 상기 가변유격커플러(30)는 일반 커플러와 달리 그 유격을 최대 1/10회전만큼 유격을 가변할 수 있도록 구성되고, 상기 가변유격커플러(30)의 1회전(변위량 10cm)에 따른 각도 변화량은 360°이므로, 가변유격커플러(30)의 36°에 대한 회전 변위량은 1cm인 10mm에 해당된다.On the other hand, the
즉, 종래의 수위계에서 풀리의 회전력(량)이 커플러를 통해 그대로 엔코더에 입력되므로, 풀리의 1회전(100cm, 360°)이 엔코더 입력축의 1회전(100cm, 360°)이 되고 1mm당 0.36°를 갖게 되어 엔코더에서 각도에 의한 회전변위량을 조정하기란 매우 어렵거나 불가능한 구조로 이루어져 있었다. That is, in the conventional water gauge, the rotational force (volume) of the pulley is input to the encoder as it is through the coupler, so that one rotation (100cm, 360 °) of the pulley becomes one rotation (100cm, 360 °) of the encoder input shaft and 0.36 ° per mm. It is very difficult or impossible to control the rotational displacement by angle in the encoder.
그러나, 본 발명에 따른 수위계의 경우, 상술한 바와 같이 풀리의 회전력(량)이 가속기어부(20)를 통과하면서 엔코더에 10배속 가속된 회전량(수)을 전달하게 되므로, 엔코더측에서의 1회전에 따른 변위량과 회전각도는 10cm, 360°이므로, 엔코더측에서 1회전에 대한 회전각도 360°는 36°/1cm, 3.6°/1mm이므로 각도의 세분화를 통해 유격조정이 이루어질 수 있고, 아주 정밀한 상태의 수위변동값을 수위계로 검출할 수 있도록 한다.However, in the case of the water gauge according to the present invention, as described above, the rotational force (amount) of the pulley is transmitted to the
이와같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 수위계는 저수지나 댐 등의 지리적 위치등에 따라 서로 다른 유동의 크기에 적절하게 그 유격조정부의 간격을 조정할 수 있어 수위계가 설치된 저수지나 댐 등의 수위표면이 파랑에 의해 플로트(7)가 승강되어 풀리(10)를 회전시키더라도 수면 유동에 의한 수위 변동값이 엔코더(40)에 전달되지 않고 일정주기를 가지고 지속적으로 수량이 증가하거나 또는 감소하는 실제적인 수량의 변동에 따른 수위만 엔코더에서 계측되도록 하여 순간적인 유동에 따른 수위변화값이 가변유격커플러에서 배제되어 엔코더에 전달되지 않도록 하여 수위의 정밀한 계측이 가능하도록 하고, 이로인한 수위관측데이터의 신뢰성과 정밀도가 향상된 수위관측데이터를 제공하도록 하여 효율적인 물관리가 이루어질 수 있도록 한다. The water gauge according to the present invention constructed and operated in this way can adjust the spacing of the clearance adjusting part according to the size of different flows according to the geographic position of the reservoir or the dam so that the water surface of the reservoir or the dam where the water gauge is installed is blue. Even when the float 7 is lifted to rotate the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔코더를 이용한 플로트식 수위계는 댐이나 저수지 등 기타 수위관측소에서 수위를 측정할 때 실제 유량의 변동이 따르지 않은 파랑 등에 의한 유동시에 플로트의 승강이 소정의 범위 이내에서 이루어지더라고 그 유동량이 엔코더이 전달되지 않도록 하고, 풀리의 회전량을 가속시켜 엔코더에 전달되도록 하므로써 계측단위를 종래보다 훨씬 정밀한 1mm단위까지 측정 및 조정할 수 있도록 하여 정확한 수위계측자료를 제공할 수 있도록 하고, 이렇게 측정된 데이타를 통해 얻어지는 저수량, 유입량, 방류량 등의 제량자료의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하여 정확하고 효율적인 물관리가 가능하도록 한다.As described above, the float-type water gauge using the encoder according to the present invention makes the float rise and fall within a predetermined range during flow due to a wave or the like in which the actual flow rate does not change when measuring the water level at a dam or reservoir or other water level station. It is possible to provide accurate water level measurement data by measuring and adjusting the measurement unit to 1mm units which is much more accurate than the conventional one by preventing the encoder from transferring the encoder and accelerating the rotation of the pulley to the encoder. In this way, it is possible to improve the reliability of the weighing data such as low water, inflow, and discharge through the measured data.
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